Kafka学习征途：不再依赖ZK的KRaft

【Kafka】| 总结/Edison Zhou

1新的KRaft架构

在Kafka 2.8之前，Kafka重度依赖于Zookeeper集群做元数据管理和集群的高可用（即所谓的共识服务）。

在Kafka 2.8之后，引入了基于Raft协议的KRaft模式，支持取消对Zookeeper的依赖。在此模式下，一部分Kafka Broker被指定为Controller，另一部分则为Broker。这些Controller的作用就是以前由Zookeeper提供的共识服务，并且所有的元数据都将存储在Kafka主题中并在内部进行管理。

总体而言，使用KRaft的好处如下：

Kafka不用再依赖外部框架，能够做到独立运行。类似于Redis的Sentinel，它的本质仍然是一个Kafka实例。
Controller管理集群时，不再需要从Zookeeper中先读取数据，因此集群的性能得到一定的提升。
由于不再依赖Zookeeper，Kafka集群扩展时不用再受到Zookeeper读写能力的限制。
Controller不再动态选举，而是由配置文件规定。这样可以有针对性的加强Controller节点的配置，而不是像以前一样对随机Controller节点的高负载束手无策。

2KRaft架构部署实战

本次我们采用物理宿主机部署，本集群三个Kafka实例均在一台主机上。

下载Kafka安装包

从Apache Kafka官方社区下载最新版3.2.0的安装包（.tgz），然后将其拷贝到服务器上并解压。

这里我使用一台Linux主机，启动三个Kafka实例，分别绑定9092,19092,29092端口来模拟三台服务器的集群效果。

由于只有三个实例，因此它们既是Controller节点，也是Broker节点。

修改KRaft必要配置

和基于Zookeeper的模式不同，KRaft模式下的配置需要进入Kraft目录，找到server.properties文件：

cd config/kraft

依次修改每个服务器下的kraft目录下的server.properties文件：

（1）kafka01

process.roles=broker,controller
node.id=1
controller.quorum.voters=1@kafka01:9093,2@kafka02:19093,3@kafka03:29093
listeners=PLAINTEXT://:9092,CONTROLLER://:9093
advertised.listeners=PLAINTEXT://kakfa01:9092
log.dirs=/usr/local/modules/kakfa01/logs

（2）kafka02

process.roles=broker,controller
node.id=2
controller.quorum.voters=1@kafka01:9093,2@kafka02:19093,3@kafka03:29093
listeners=PLAINTEXT://:19092,CONTROLLER://:19093
advertised.listeners=PLAINTEXT://kakfa02:19092
log.dirs=/usr/local/modules/kakfa02/logs

（3）kafka03

process.roles=broker,controller
node.id=2
controller.quorum.voters=1@kafka01:9093,2@kafka02:19093,3@kafka03:29093
listeners=PLAINTEXT://:29092,CONTROLLER://:29093
advertised.listeners=PLAINTEXT://kakfa03:29092
log.dirs=/usr/local/modules/kakfa03/logs

初始化集群数据目录

（1）生成存储目录唯一ID（UUID）

bin/kafka-storage.sh random-uuid
uTTIHcpoQSeiGlItgLau0A

（2）用这个唯一ID格式化Kafka存储目录

# kafka01
/usr/local/modules/kafka01/bin/kafka-storage.sh format -t uTTIHcpoQSeiGlItgLau0A -c /usr/local/modules/kafka01/config/kraft/server.properties
# kafka02
/usr/local/modules/kafka02/bin/kafka-storage.sh format -t uTTIHcpoQSeiGlItgLau0A -c /usr/local/modules/kafka02/config/kraft/server.properties
# kafka03
/usr/local/modules/kafka03/bin/kafka-storage.sh format -t uTTIHcpoQSeiGlItgLau0A -c /usr/local/modules/kafka03/config/kraft/server.properties

（3）启动Kafka KRaft集群节点服务

# kafka01
/usr/local/modules/kafka01/bin/kafka-server-start.sh -daemon /usr/local/modules/kafka01/config/kraft/server.properties
# kakfa02
/usr/local/modules/kafka02/bin/kafka-server-start.sh -daemon /usr/local/modules/kafka02/config/kraft/server.properties
# kafka03
/usr/local/modules/kafka03/bin/kafka-server-start.sh -daemon /usr/local/modules/kafka03/config/kraft/server.properties

（4）验证Kafka集群节点服务

# jps
1207 Kafka
2137 Jps
2013 Kafka
1614 Kafka

快速测试生产消费

（1）创建测试topic

kafka01/bin/kafka-topics.sh --create --bootstrap-server kafka01:9092,kafka02:19092,kafka03:29092 --replication-factor 2 --partitions 3 --topic test
Created topic test.

（2）模拟Producer

kafka01/bin/kafka-console-producer.sh --broker-list kafka01:9092,kafka02:19092,kafka03:29092 --topic test
>hello 
>world
>edison
>zhou

（3）模拟Consumer

kafka02/bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server kafka01:9092,kafka02:19092,kafka03:29092 --from-beginning --topic test
hello 
world
edison
zhou

可以看到，已经可以正常的生产和消费数据。

End总结

本文总结了Kafka KRaft模式的基本概念和优点，介绍了Kafka KRaft模式的部署过程。基于KRaft模式，我们不再需要依赖Zookeeper进行元数据管理和共识服务，在技术选型时不再需要引入额外的组件，对于Kafka来说，实在是个好消息。

至此，Kafka学习征途系列已经有了11篇推文，目前已经走到了结尾，总结这个系列既是我对自己学习的总结，也是系统地梳理所学知识，相信它对我有帮助，也一定对你有所帮助！

参考资料

深度感谢以下参考教程！

极客时间，胡夕《Kafka核心技术与实战》

B站，尚硅谷《Kafka 3.x入门到精通教程》